土留め・仮締め切り工法の特徴と課題－ＣＳＭ工法の概要と施工事例－

CSM委員会 佐久間誠也

平成２９年１１月２９日

バウアー工法研究会 技術セミナー

この記号は？

BHP,CRM,FUSS,TSW,TRD,CSM,SMW,ECW,GSS,RSW,ONS,TSP,GST,TSS,PTC,MTI,SG-H,PIP-W,

【土留め・締切り工法一覧】BHP工法／CRM工法／ FUSS工法／ TSW工法／ TRD工法／ CSM工法／ SMW工法／ ECW工法／ GSS工法／ RSW工法／ ONS工法／ TSP工法／ GST工法（旧SCシステム） ／ TSS工法／ PTC工法／ MTI工法／ SG-H工法／ PIP-W工法／BH-W工法／ ECO-MW工法／ UD-HOMET工法／ RC地中連続壁工法／ 鋼製地中連続壁工法-Ⅰ＆Ⅱ ／ SC合成地中連続壁工法／ パノソル工法／ バイブロハンマ工法（鋼矢板＆鋼管矢板） ／ JV工法（鋼矢板＆鋼管矢板） ／ 鋼矢板圧入工法／ ゼロクリアランス工法／ 連結鋼管矢板工法（バイブロハンマ＆WJ併用） ／ PTCバイブロフォンサMTI工法／ TN工法／PC-壁体工法／ H型PC杭工法／ コンクリート矢板圧入工法／ アーバンリング＆ライナー工法／ ケコム工法／ ライナープレート工法／ PCウォール工法 等々

壁体材料，施工方法等による土留め・仮締め切り工法の分類

概要図

・鋼矢板工法

・鋼管矢板工法

・鉄筋コンクリート地中連続壁工法

・鋼製地中連続壁工法－Ⅰ

・ＰＣ－壁体工法

・Ｈ型ＰＣ杭工法

・ＳＭＷ工法・ＴＲＤ工法・ＣＳＭ工法

主な施工法

鋼材系場所打ち系プレキャスト系ソイルセメント系（原位置土混合攪拌）

分類

ソイルセメント柱列壁

ソイルセメント等厚壁

芯材

芯材

・ＴＲＤ

・ＣＳＭ

・ＳＭＷ

鋼矢板

鋼管矢板

ＲＣ連壁

鋼製連壁-Ⅰ

ＰＣ-壁体

Ｈ型ＰＣ杭

土留め・締切り工法の概要

ソイルセメント系（原位置土混合攪拌）

【ＳＭＷ工法】 40年以上の実績を持つ

多軸オーガによる掘削・攪拌機で原位置土をスラリー状のソイルセメントに改良し，応力材としてＨ型鋼を挿入して柱列状の土留め壁を構築する。大口径のオーガもありφ900mmまでの柱列壁に

対応できる。応力材のＨ型鋼を利用した本体利用が可能である。

ＳＭＷ工法施工機械 ＴＲＤ工法施工機械

ソイルセメント系（原位置土混合攪拌）

【ＴＲＤ工法】 開発後２０年以上経過

チェーンソー形の掘削・攪拌機で原位置土をスラリー状のソイルセメントに改良し、応力材としてＨ型鋼を挿入し土留め壁を構築する。等厚壁なので本体利用を目的としたNS－BOXを挿入し，ソイルセメント鋼製地中連続壁を構築することもできる。

ソイルセメント系（原位置土混合攪拌）

【ＣＳＭ工法】 2004年に日本へ導入

水平多軸回転カッターによる掘削・攪拌機で原位置土をスラリー状のソイルセメントに改良し，応力材としてＨ型鋼を挿入し土留め壁を構築する(等壁厚）。TRDと同様にNS－BOXを挿入したソイルセメント鋼製地中連続壁を構築することもできる。

原位置土混合攪拌ソイルセメント工法の特徴

ＣＳＭ機一覧表種 類

ケリーバー方式 吊り下げ方式

２カッタークアトロカッター

（４カッタ ー）

タンデムカッター

（2カッタ ー）

機械姿写真

開発年：日本導入年度 2004年 2004年 2006年（サイドカッター：2007年） 2013年

国内保有台数 1台 2台 3台（サイドカッター仕様：3台） 2台

カッター型式 BCM3型 BCM5型 BCM5型 BCM10型

トルク 0-30kN･m 0-45kN･m 0-45kN･m 0-100kN・m

ベース

マシン

機械高 ～35ｍ程度 ～35ｍ程度 約6.5ｍ（サイドカッター：約8.6m） 約6.5m

機械長 10ｍ程度 10ｍ程度 8.0ｍ程度 8.0ｍ程度

掘削深度（実績最大深度） ～35ｍ（20ｍ） ～35ｍ（31ｍ） ～65ｍ（60ｍ） ～65ｍ（60ｍ）

掘削壁厚 500～700mm 500～900mm 500～1,200mm 640～1,200mm

掘削幅 2,200 mm 2,400mm 2,400mm 2,800mm

施工実績（試験施工含む） ７件 10件 37件 8件

2016年3月現在 バウアー工法研究会CSM委員会調べ

その他のソイルセメント系

（原位置土混合攪拌）工法• その他，類似工法にはＥＣＷ工法(廃泥量低減工法），

AWARD-Ccw (廃泥量低減工法） ，AWARD-Trend (廃泥量低減工法） ，ＴＭＷ工法（等壁厚），ＰＴＲ工法（等壁厚） ，ＲＭＷ工法（等壁厚） ，ＧＳＳ工法（セメントスラリー再利用），ハイドゲン工法（セメントスラリー再利用），ＲＳＷ工法，ＵＤ－ＨＯＭＥＴ工法(三点式、吊下げ式），ONS工法（特殊鋼管矢板）などがある。

課題

・鋼矢板工法

・鋼管矢板工法

・鉄筋コンクリート地中連続壁工法

・鋼製地中連続壁工法－Ⅰ

・ＰＣ－壁体工法

・Ｈ型ＰＣ杭工法

・ＳＭＷ工法・ＴＲＤ工法・ＣＳＭ工法

主な施工法

鋼材系場所打ち系プレキャスト系ソイルセメント系（原位置土混合攪拌）

分類

各種工法の課題

・廃泥量の低減

・機械トルクなどの性能アップ

・硬質地盤への対応

・新しい機械の開発

・硬質地盤への対応（特に礫，玉石など）

・新しい施工方法との

組合わせ

・施工機械の海外への流出

・技術の伝承

・廃泥，廃液処理

・安定液の管理

・溝壁の安定確保

・コストダウンの追求

・工程短縮の追求

・止水性の確保

・コストダウンの追求

・工程短縮の追求

課題への展望・技術開発の継続

厳しい条件下における，品質確保，コストダウンおよび工程短縮を追求するか特殊条件化における施工に特化する技術開発。技術開発には，既存技術の改良・工夫・海外からの新規技術の導入も含む。

（キーワード）大深度，大壁厚，薄壁化，柔軟化，耐震，環境リスク低減，高止水性，透水性，低空頭，狭隘作業，高強度，低強度，省力化，機械化，自動化，小型化，維持更新，安全，安心etc・・・

・工事量の確保（海外展開含む）・環境への配慮

大橋ジャンクション工事の例

CSM工法によるソイルセメント壁土留め工およびソイルセメント鋼製地中連続壁の施工

首都高速道路ネットワーク図

首都高速道路 ・延長：約 300キロメートル

・利用台数：１日に約 115万台（200万人）

高速３号渋谷線

大橋JCT

17

シールド部 約500ｍ

接続部 約200ｍ

約110ｍ

開削部シールド外径９．７ｍ

切開き

A-A 開削部 B-B 地上避難出口 C-C シールド・切開き（非開削部）

AA

B

B

C

C

大橋連結路工事の概要

ソイルセメント壁（ＣＳＭ工法）

シールド発進立坑

立 坑 平 面 図

立坑幅

＝１２．９

ｍ

立坑

長＝

１５．０ｍ

ＣＳＭ土留め工施工対象 平面図

ＣＳＭ工法による土留め工の施工概要

立坑深度＝３２．５ｍ

土留め壁長＝３５．５ｍ

立坑幅＝１２．９ｍ

ソイルセメント壁（ＣＳＭ工法）壁厚 900㎜

立 坑 横 断 図

シールド外径φ9.7m

シールド外径φ9.7m

ＣＳＭ施工対象 断面図

◆上下２段の大断面シールド発進立坑

強度・剛性の高い土留め壁

◆硬質地盤（固結シルト層）への対応

施工環境への対応幹線道路（国246号、山手通り）を結束する重要支線

店舗、マンション等が隣接

円滑な交通の確保（大井方向１車線、大橋方向２車線確保）

営業環境、住環境への影響低減

作業帯幅・延長の縮減

夜間路上作業の低減

大井方向

大橋方向

道路全幅 22m

従来工法の課題

従来工法（SMW工法など）

× 車道幅が約６ｍしか確保できず、 必要車線数を確保できない。

× 機械高さが約35ｍと高く、沿道環境への影響（圧迫感など）が大きい。

○ 機械高さが6.5mと低く、沿道影響を解消

× 必要車線数を確保できず、

夜間規制作業が必要

ＣＳＭ工法クアトロカッター

狭隘な作業帯（幅6m）への対応

パーツの組替えでモデルチェンジ可能⇒様々な施工条件に対応

○ 機械高さが8.6mと低く、沿道影響を解消

○ 必要車線数を確保でき、昼間の常設作業帯内で施工可能

大井方向 大橋方向

大井方向 大橋方向

ＣＳＭ工法クアトロサイドカッター

水平多軸回転カッター

原地盤

■ＣＳＭ工法概念図

ＣＳＭ工法の概要

高い掘削性能を有する水平多軸回転カッター（Cutter）を用いて、土（Soil）とセメント系懸濁液を原位置で攪拌（Mixing）し、等壁厚のソイルセメント壁体（土留壁、遮水壁、地盤改良体等）を造成する工法

姿勢制御フラップ

傾斜計

クアトロサイドカッター各種機能

水平多軸回転カッター

掘削・固化液／エアー吐出孔 リアルタイム管理

クアトロサイドカッター機の仕様

最大施工深度 60m

機械幅 4.4m機

械高

さ8.6

m

カッター厚0.5～1.2m

上部旋回台

カウンターウェイト

機械長さ 7.0m

カッター幅 2.4m

施工手順（掘削・造成）

■注入液計画配合表（対象体積1m3当り）

ｾﾒﾝﾄ ﾍﾞﾝﾄﾅｲﾄ 水 遅延剤 分散剤 Ｗ/C 練上り量

(kg) (kg) (kg) (kg) (kg) （％） （ℓ）

0 15 400 - - 4 (B/W) 406

200 5 200 8.0 1.0 100 275

200 20 600 8.0 1.0 300 681合計

掘削液

種別

固化液

⇒ 2サイクル施工（施工途中のセメント固化による

トラブル回避）

長時間施工（大深度・硬質地盤・多数の

芯材継手・狭隘作業）

実施工の状況

施工規模

深度：38ｍ

壁厚：900mmEL ：21EL

中央作業帯

28

CSM機

4.4m

8.6m

円滑な交通の確保

作業帯幅・延長の縮減

夜間路上作業の低減

29

内回り作業帯

平成20年6月～平成20年12月

30

中央作業帯

平成20年12月～平成21年3月

31

外回り作業帯

平成21年3月～平成21年9月

32

中央作業帯

平成21年9月～平成25年6月

CSM工法によるソイルセメント鋼製連壁施工概要

工 事 名 ：SJ14工区(1)EF連結路土留壁・トンネル上床版工事

工事場所 ： 東京都目黒区

発 注 者 ：首都高速道路株式会社

施工概要 ： 連壁平面延長58.9m，連壁壁厚1.2m，連壁深さ 30.0～33.0m，連壁面積 1876m2，充填材 ソイルセメント，NS-BOX仕様 GH900

用途分類 ： 本体利用単独壁，採用理由 薄壁化・省スペース

ソイルセメント鋼製連壁工施工機械配置 平面図

逆巻きスラブ

新宿線（供用中）

プロテクター逆巻きスラブ

頂版支持杭

（仮設）

ソイルセメント鋼製連壁適用箇所

再開発エリア

鋼製地中連続壁（本体利用）

36

ソイルセメント鋼製連壁施工状況

CSM工法で施工したソイルセメント壁(心材入り）

CSM工法で施工したソイルセメント鋼製連壁壁面

CSM工法で施工したソイルセメント鋼製連壁壁面（新綱島）

バウアー工法研究会

CSM委員会

CSM工法-Cutter Soil Mixing Method-

ご静聴ありがとうございました。